В России создан новый процессор оригинальной архитектуры. Не «Эльбрус» и не «Байкал»

 © maltsystem.ru

Универсальный процессор для выполнения вычислительно cложных криптопреобразований и, в частности, блокчейн транзакций с предельной энергоэффективностью.

Организованный десять лет назад при МГУ микроэлектронный дизайн-центр Malt System разработал и зарегистрировал в Роспатенте процессор с собственной архитектурой для потоковой обработки сетевого трафика.

 © maltsystem.ru

Процессоры для энергоэффективного решения задач математической физики, требующих нерегулярного доступа к памяти.

Российская команда разработчиков многоядерных процессоров, компания Malt System прошла процедуру регистрации топологии своего нового процессора, получив свидетельство Роспатента.

В модельном ряду компании новинка имеет наименование Malt-Cv3, коммерческое ее название — «Энцелад» (имя одного из титанов в древнегреческой мифологии, перекочевавшее к шестому по размеру спутнику Сатурна).

По данным разработчиков, «Энцелад» предназначен для потоковой обработки сетевого трафика на скорости до 1 Гбит/с, в том числе обеспечения безопасности сетевых соединений «путем программного шифрования/дешифрования трафика по любым отечественным или зарубежным алгоритмам».

В компании чип называют третьим в линейке процессоров Malt-C, предназначенных для выполнения сложных криптопреобразований, и первым «встраиваемым и исключительно компактным». Последнее обстоятельство объясняется тем, что он будет иметь размеры не более 9×9 мм в корпусе типа BGA (англ. Ball Grid Array, массив шариков). «Это меньше, чем разъем RJ-45, — отмечают разработчики. — Такой процессор действительно можно встроить практически в любое устройство».

«Энцелад» спроектирован по технологии 16 нм. Его создание Malt System анонсировала в середине мая 2020 г. О размещении заказа на выпуск чипов на контрактной тайваньской фабрике TSMC компания сообщила 30 июля 2021 г. Получить образцы «в кремнии» разработчики надеются в I квартале 2022 г. Выпуск SDK и отладочной платы для «Энцелада» запланирован на III квартал 2022 г.

 © maltsystem.ru

Процессоры для параллельной работы с большими массивами данных, которые хранятся в оперативной или внешней памяти и характеризуются сложной логикой обработки.

Архитектура чипа и его характеристики

В компании отмечают, что «Энцелад» построен на ее собственной оригинальной архитектуре Malt. Ее основу составляют десятки или сотни, в зависимости от модели, компактных асинхронных универсальных вычислительных ядер, объединенных одной или несколькими оригинальными сетями worm-hole с топологией типа fat-tree, описывают свою архитектуру разработчики.

«Коммуникация между сетями — программно-аппаратная, — сообщают они. — Иерархия универсальных ядер включает три уровня: supermaster — управляющее ядро, master — коммуникационные ядра, slave — доступные для задач пользователя вычислительные ядра. Slave-ядра могут содержать векторные ускорители, выполняющие специализированные задачи целевого класса, каждый ускоритель содержит от восьми до 128 однотипных процессорных элементов с общей памятью команд. Все вычислительные ядра и ускорители имеют собственную локальную память данных. Все универсальные ядра непосредственно адресуют общую внешнюю динамическую память DRAM и другие общие ресурсы (PCIe, Ethernet, SATA)».

Непосредственно в «Энцеладе» организовано четыре вычислительных кластера, каждый из которых содержит 16 специализированных ядер и находится под управлением одного универсального RISC-ядра. На кристалле размещены два контроллера 1GEb Ethernet, семь процессорных RISC-ядер общего назначения, три блока SIMD-ускорителей, блок общей статической памяти, контроллеры SPI-Flash, UART, GPIO.

Взаимодействие c процессором осуществляется через универсальные интерфейсы SPI, UART, GPIO, которые также контролируется одним выделенным универсальным ядром. На чипе будет доступно 512 кБ общей статической памяти SRAM, а также планируется поддержка до 64 МБ внешней памяти типа HyperRAM/HyperFLASH.

Расчетная рабочая частота процессора составит 1,2 ГГц. В чипе реализован IP-блок генератора частот с автоматической подстройкой без импульсных помех FDPLL. Прогнозируемое энергопотребление новинки на полной нагрузке не должно превысить 3 Вт. В типовых режимах, в зависимости от реализованного алгоритма, энергопотребление должно оказаться в пределах 500-2000 мВт.

Состояние разработки

MALT-Cv1 — изготовлены и испытаны образцы в кремнии.

MALT-Cv2 — изготовлены и испытаны образцы в кремнии.

MALT-Cv3 — находится на стадии отладки RTL описания.

https://maltsystem.ru/ru/product/malt-processors#malt-d

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.